基于深度学习的乡土情境教学路径探索
2023-04-11杨丽婷何红
杨丽婷 何红
[摘 要]深度学习是培养学生核心素养的有效途径之一。文章以贵阳市黔灵山公园为例,针对“土壤的形成”教学内容,合理设计地理教学探究任务,通过真实的乡土情境、层层递进的探究任务,以学生为中心,使学生身心都参与其中,促进学生的深度学习,使学生主动获得新知,进而培养学生的地理核心素养。
[关键词]深度学习;乡土情境;土壤;核心素养
[中图分类号] G633.55 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2023)31-0087-04
深度学习是一种基于理解的学习。在地理学科中,深度学习不是知识点难度的简单叠加,而是学生能发展高阶思维、解决实际问题,将已有的知识和思想迁移到新的情境中,能够积极主动、批判地学习新的地理知识和思想,并将其融入原有的认知结构中的学习方式[1]。真实的情境往往能产生各种各样具有挑战性的地理问题,能促进学生主动进行知识的建构与迁移,从而实现学生的深度学习[2]。
乡土情境是指利用乡土地理资源所创设的服务于教学全过程的教学情境。教师引导学生通过身边熟悉且真实的乡土地理资源创设情境来解决现实问题,引发学生对地理问题的思考,从而让学生的学习过程变得有意义。这个过程能使学生对周边的地理事物有更深刻的理解,在完成学习任务的同时,对家乡也有更深入的了解,能增强学生对家乡的情感。
一、 依据地理核心素养,选取乡土地理资源,制定教学目标
《普通高中地理课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称《课标》)要求“通过野外观察或运用土壤标本,说明土壤的主要形成因素”[3]。本文结合《课标》要求,以贵阳市黔灵山公园为例,依托真实乡土情境,设计如下促进学生深度学习的教学目标。
1. 通过黔灵山公园地理野外考察,挖掘土壤剖面,观察自然土壤剖面,说出土壤层次结构及特点。(综合思维、地理实践力)
2. 观察土壤,识别土壤分类并说出土壤的外部特征。(地理实践力)
3. 结合野外考察、地理实验以及图文资料获取的信息,说明生物、气候、地形、成土时间和人类活动对土壤形成过程的影响。(区域认知、综合思维)
二、依托乡土情境,设计任务链,让深度学习过程阶梯化
将真实的乡土情境运用到高中地理课堂中,能够激发学生关注家乡、热爱家乡的情感。在乡土情境中进行合作探究能够提高学生主动建构知识的能力,促进学生高阶思维的发展,帮助学生解决实际问题。在设计教学的过程中,教师要仔细研究教材,将教学内容转化为一个个层层递进、不断深入的教学任务,使之成为符合学情、有利于学生自主探究的任务链,从而实现对知识的重难点突破,以任务完成为中心,引导学生亲自探索、体验知识的形成过程,促成深度学习的發生[4]。基于深度学习的乡土情境教学任务设计如图1所示。
(一)课外实践任务设计——贵阳市黔灵山公园土壤剖面考察
1.野外考察准备
教师应提前收集相关资料并实地考察黔灵山公园的森林环境。教师可通过相关网站收集黔灵山公园地质地貌、土壤植被、水文等各要素的有关信息;选定土壤剖面点,确定考察线路,撰写黔灵山公园土壤剖面野外考察的实施方案。准备考察工具:地质锤、地质罗盘、工兵铲、卷尺、放大镜、土壤剖面采样盒、纯净水1瓶。手机APP:“两步路户外助手”“形色”。教师指导学生了解黔灵山的地理概况、学习考察方案、明确考察的目标以及内容,提前让学生掌握考察工具以及相关手机APP的使用方法。考察过程中学生应将考察结果以及感悟记录在考察任务单中,并及时使用手机、相机等设备拍照记录。
2.考察目的
掌握土壤剖面的挖掘方法;观察黔灵山公园考察点的土壤剖面并对其进行分层,熟悉土壤观察的内容;掌握土壤理化性质的野外简易判定方法并动手操作;学会土壤样品的采集方法并做好标签记录;能说出黔灵山公园土壤的形成与环境的关系。
3.考察过程
(1)土壤剖面挖掘。此次土壤剖面选择的是黔灵山公园湖畔土壤出露较好的区域,使用“两步路户外助手”APP获取选取的土壤剖面观察点的经纬度、海拔高度;使用“形色”APP识别考察点主要生长的植物并做好拍照记录。教师指导学生利用工兵铲先铲去剖面表层的风化土层、杂草,使其露出新鲜土壤剖面,本次所挖掘的土壤剖面宽1米,深0.9米。土壤剖面图如图2所示。土壤剖面挖掘完毕后,教师指导学生观察土壤剖面,自上而下观察土壤的颜色,根据不同颜色的土层划分土壤剖面层次,用卷尺测量不同土层的深度,并做好记录。
(2)土壤性质探究任务。土壤的理化性质包括土壤质地、土壤颜色、土壤干湿度、土壤松紧度以及土壤酸碱性等。实验室内可以使用专业的器材对土壤的理化性质进行测量,而野外考察可以使用简易实验(由教师提供方法、步骤)对土壤的理化性质进行判断。各小组成员按照实验步骤和要求完成对土壤的质地、颜色、干湿度、松紧度以及酸碱性的判断,并填写土壤剖面考察任务单。
(3)土壤采样。在完成土壤剖面观察以及野外对土壤理化性质对比的实验后,教师引导学生按照土壤层次自上而下逐层从每个土层中心典型部位采集土壤样品,装入事先备好的土壤取样盒中,贴上标签并做好标记。土壤样品应多采集几组,为日后室内教学、实验提供观察分析的实物。采样完毕后对挖掘的土壤剖面进行回填。
(4)考察结论。教师首先指导学生挖掘和观察土壤剖面,并对土壤剖面的分层进行区分,通过不同的实验对土壤的质地、颜色、干湿度、紧实度以及土壤酸碱性进行判断;其次,进行土壤采样,让学生能够在野外真实的土壤情境中体验野外地理事物;最后,利用土壤的理化性质进行简单判断,让学生对不同土层土壤的性质特点有更加深刻的了解。整个活动有利于培养学生的地理实践能力。
通过本次土壤剖面的观察、取样进行土壤理化的性质判断以及查阅相关文献资料,学生能够理解考察点的土壤发育母质为泥质砂岩,土壤剖面大致可以分为有机层、腐殖质层、淀积层、母质层,考察点土壤质地为轻黏土、颜色为黄棕色、土壤较润且比较紧实,土壤上面主要生长酸性指示马尾松、红盖鳞毛蕨等蕨类植物。
由此可知,自然森林的土壤剖面虽然有分层,但没有教科书展示的土壤剖面示意图那么清晰完整。教科书展示的土壤剖面示意图是典型的土壤剖面示意图,自然界中的土壤剖面虽然与教科书上的并不完全一致,但一些基本的土层是相同的。
(二)课内实验探究任务设计——探究土壤组成
1.任务探究——土壤的组成成分实验探究
在对贵阳市黔灵山公园森林土壤剖面进行野外考察后,教师回归室内教学环境,设计了一项实验探究任务——验证土壤的组成,利用野外考察所选取的土壤样品深入探究土壤的组成成分。教师指导学生完成实验,并填写实验结论,土壤的组成成分实验探究如表1所示。
通过土壤的组成成分实验,可以得出以下结论:土壤由矿物质、有机质、水分和空气组成。通过实验可以得知,土壤由矿物质组成,而矿物质颗粒大小不一,矿物质的颗粒大小会影响土壤的质地,而土壤的组成成分占比情况决定了土壤的肥力。
2.任务探究——为什么采集的土壤样品为黄壤?
【提出猜想】土壤样品呈黄色可能是因为含有氧化铁(Fe2O3)。
根据化学知识,可用稀盐酸、硫氰化钾溶液验证三价铁离子的存在。各小组成员分组设计验证性实验,具体实验设计如表2所示。
教师通过引导学生思考土壤呈黄色是否与土壤中含有氧化铁有关,让学生自主设计实验来验证,充分发挥学生的主动性,促进学生的深度学习。
3.进阶任务探究——分析土壤的主要形成因素
通过对黔灵山公园土壤剖面考察、土壤的理化性质判断以及课内对土壤组成成分的探究,学生已经对土壤有了更深入的认识。教师根据学生考察的结果、土壤性质探究结论以及对土壤的组成成分进行实验的结果,引导学生对黔灵山公园土壤形成的原因进行分析。
教师通过学生的分析进行总结:影响黔灵山公园土壤发育的主要因素有母岩、地形、气候、坡度等。黔灵山公园土壤主要为黄壤,土壤质地为轻黏土,其成土母质为泥质砂岩,它决定了土壤矿物质的成分和养分状况,从而影响土壤的质地。其中,气候因素对土壤的发育影响较大。黔灵山所处亚热带季风气候区,有机质分解快速,营养元素容易被淋溶,不利于有机质的积累,因此腐殖质层土壤较薄,且淋溶层很薄或几乎没有淋溶层。土壤质地为轻黏土,颜色为黄棕色,土壤较润且比较紧实。土壤上面主要生长酸性指示马尾松以及红盖鳞毛蕨等蕨类植物。生物是影响土壤发育最基本的也是最活跃的因素。植物的根系以及枯枝落叶在微生物的分解作用下可以转化为腐殖质,生物循环可以使得营养元素富集于土壤表层。土壤是组成自然地理环境的要素之一,土壤的形成不僅受到成土母质、生物、气候以及地形的影响,还会受到人类活动的影响。由于选取的土壤剖面考察点为黔灵山公园后山,这里几乎没有人类活动,因此土壤受人类影响较小。
4.迁移应用——促进学生高阶思维发展
【情境创设】黄土高原是世界最大的黄土沉积区,贵州省地处云贵高原,黄壤分布广泛。黄土高原以及贵州都存在严重的水土流失问题,试从自然地理环境的角度,分析与比较黄土高原与贵州水土流失的原因,并提出相应的防治措施。
通过将黄土高原与贵州的水土流失问题进行对比分析,使学生主动进行知识的建构与迁移,依托熟悉而真实的乡土情境资源来解决问题,这能加深学生对家乡的认识,增进学生对家乡的情感,促进学生高阶思维的发展。
三、基于深度学习的乡土情境教学路径探索总结与反思
1. 兼有地理野外考察与地理实验的任务设计,对教师、学生的综合能力要求更高。根据《课标》的要求以及学生的学情,依托乡土地理资源,选择适宜的野外考察地点并制定考察方案,设计合理、科学的地理实验,这对教师的专业能力与综合能力的要求更高,教师要具备一定的物理、化学知识。在地理考察与地理实验任务的驱动下,学生只有具备较强的实践能力和较高的思维品质,才能够进行深入的思考和探究。
2. 以学生为中心,实施深度评价。深度评价,不仅是对学生学习所获得的知识与技能的评价,而且是对学生在学习过程中的参与状态、思维方式、学习积极性与创造性的评价。教师应以学生为本,关注学生的“学”,关注学生在地理课堂中是否实现了深度学习。深度评价不仅能促进学生的深度参与,而且是学生维持深度学习的动力。具体的学生评价量表见表3。
说明:(1)总分=自我评价(30%)+小组评价(30%)+教师评价(40%),小组评价为小组其他成员打分的平均值。
(2)成绩分为A、B、C、D四个等级:A:85~100分;B:70~84分;C:60~70分;D:60分以下。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 叶良煊.依托乡土情境促进深度学习的实施路径探索:以“服务业区位因素及其变化”为例[J].地理教学,2022(17):53-56.
[2] 芦怡婷.基于地理实践力的深度学习课堂设计:以“土壤”为例[J].中学地理教学参考,2023(5):40-42,46.
[3] 中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准:2017年版2020年修订[M].北京:人民教育出版社,2020.
[4] 阳平芬.深度学习理念下高中地理教学设计与实施:以人教版高中地理必修一第五章第二节“土壤”为例[J].华夏教师,2022(31):55-57.
(责任编辑 陈 明)